Elektronik, elektronlarla ilgilenen uygulamalı bir bilim şeklidir. Aktif elemanlar, pasif elemanlar ve diğer temel teknikleri içeren elektrik devrelerini, onu mühendisliğin önemli bir parçası haline getirir. Dünya hızla büyüyor ve teknoloji meraklılarının toplumda meydana gelen en son değişikliklerle güncellenmesi önemlidir. Üstelik elektronik aletler olmadan birkaç saat geçirmek zor ve bunlar günlük rutinimizin önemli bir parçası haline geldi.
Elektronik İhtiyacı
Makine robotlarının insan işini daha kolay ve yüksek verimlilikle yapabildikleri elektronik bir çağda yaşıyoruz. Kapsüller ve tabletler, teşhis için vücuttan bilgi toplayan kablosuz sensörler içerir. Önümüzdeki günlerde şeffaf akıllı telefonlar çıkacak, onların içini görebiliyoruz ve evimizde PC ekranları ve TV monitörleri olarak kullanılmak üzere pencere veya aynaların kullanılmasına yol açabilirler. Su eksikliğini tespit etmek ve çiftçileri uyarmak için bitkilere sensörler yerleştirildi.
Sadece uygulamaların üstünde değil, yakın gelecekte günlük hayatımızı değiştirecek çok sayıda elektronik uygulama var.
Elektronik cihazlar, aktif ve pasif elemanlardan ve daha küçük IC hafızalarından oluşur. IC’ler, diyotlar ve transistör yarı iletken malzemelerden yapılmıştır ve çalışmaları, içlerinden geçen akım akışına bağlıdır.
Elektronik Tarihi
Vakum Diyot – John Ambrose Fleming tarafından icat edildi
Elektronik çağı, 1897 yılında vakum diyotun icadı ile ortaya çıkmıştır. Vakum tüpü esas olarak iki elektrot plakasından, yani anot ve katottan oluşur. Bu, bir yönde akım yönüne izin verir. Ancak bu diyot mevcut akışı kontrol edemez. 1906’da Lee De Forest, onu Vakum Triode olarak değiştirdi ve adlandırdı. Triode’un 3 terminali vardır. Anot, Katot ve Izgara terminali. Izgara elektrotu, anottan katoda giden akımı kontrol eder. Bu özellik, elektrik sinyallerinin gücünü artırabilir. Aynı şekilde Tetrode ve Pentode da evrim geçirmişti.
Transistör – John Bardeen, Walter Brattain ve William Shockley tarafından icat edildi
Gerçek gelişme 1948 yılında Bell Laboratuvarlarında transistörün icadı ile başlamıştır. Büyük Hacimli Vakum diyotları, bağlantı transistörü ile değiştirilir.
Transistörler önce germanyum malzemeden yapılır, daha sonra silikon BJT (Bipolar Junction Transistor) yetiştirilir. Günümüzde geliştirilen cihazların çoğu, yalnızca düşük maliyeti nedeniyle silikondan yapılmıştır.
IC (Entegre Devre) – Jack Kilby
Tüm devrenin boyutunu ve maliyetini azaltmak için Jack Kilby yeni bir konsept tanıttı. Bu fikir dünyayı tamamen değiştirdi. Birbirine bağlı devrenin tamamı, yaygın olarak VLSI (Çok Büyük Ölçekli Tümleşik) olarak adlandırılan tek bir çip üzerine yerleştirilmiştir. Günümüzde kullanılan bilgisayar işlemcileri, tek bir IC üzerine entegre edilmiş milyarlarca transistörden oluşur.
Elektronik nedir?
“Elektronik”, adından da anlaşılacağı gibi elektronlarla ilgili. Elektronik kelimesi elektron mekaniğinden gelmektedir (Elektron dıştan uygulanan alanlara maruz kaldığında davranışı).
Elektroniğin tanımı teknik olarak şöyle diyor: “Elektronik, akımın yarı iletken, gaz veya herhangi bir madde biçimindeki akışıyla ilgilenen bir mühendislik dalıdır.
Elektronik Uygulamaları
Tüketici Elektroniği
Bu endüstri en çok sıradan insanlar için geçerlidir. Tüketici Elektroniği, günlük kullanım için tasarlanmış cihazlar ve ekipmanlardır. Bu yine şu şekilde sınıflandırılır:
Hesap makineleri, Kişisel bilgisayarlar, Tarayıcılar ve Yazıcılar, FAKS makinesi, Ön Projektör vb. gibi Ofis Araçları.
Çamaşır Makinesi, Buzdolabı, Klima, Mikrodalga Fırın, Elektrikli Süpürge vb.
Kulaklık, VCR, DVD oynatıcı, Renkli TV, Mikrofon ve Hoparlör gibi Ses ve Görüntü Sistemleri, Video oyun konsolları.
Kurulum Kutusu, ATM, Bulaşık Makinesi, Akıllı Telefonlar, PDA (kişisel dijital yardımcı), Barkod Tarayıcılar, POS terminalleri gibi Gelişmiş Tüketici Cihazları.
Optik oynatma ve kaydetme ve taşınabilir bilgi-eğlence için Depolama Aygıtları. Örnekler DVD’ler, HDD müzik kutusu, Taşınabilir MP3 oynatıcıdır.
Endüstriyel Elektronik
Bu endüstri, gerçek zamanlı otomasyon yapma konusunda güçlüdür. Bu şunları içerir:
Endüstriyel otomasyon ve hareket kontrolü, Makine öğrenimi, motor sürücü kontrolü, Mekatronik ve robotik, Güç dönüştürme teknolojileri, Fotovoltaik sistemler, Yenilenebilir enerji uygulamaları, Güç elektroniği ve Biyomekanik.
Akıllı şebeke sistemleri
Akıllı elektrik sistemleri, iletişim teknolojisinden bilgi toplar ve buna göre güç tüketimine göre tepki verir. Zeka, bilgi işlem ve ağ bağlantılı elektrik sistemlerinin bir uygulamasıdır.
Örnek: Akıllı Sayaçlar
Akıllı şebekenin özellikleri
- İki yönlü iletişime dayalı dijital sistem
- Etkileşimli Sensörler
- Kendi Kendini İzleme ve Hata Ayıklama
- Geçerli elektrik dağıtımı
Endüstriyel otomasyon ve hareket kontrolü
Günümüzde artan üretkenlik, zaman ve maliyetle insanların yerini makineler alıyor. Ayrıca, yönetilemeyen işler için güvenlik de düşünülür. Bu nedenle, insanları devretmek için otomasyon, endüstriler için tercih edilen seçim haline geldi.
Görüntü işleme
3B dünya, tek bir veya birden fazla 2B görüntüden evrimleşmiştir. 2B modellerden 3B bilgileri çıkarmak için çeşitli algoritmalar geliştirilmiştir.
Ayrıca görüntü işleme, bilgisayar grafikleri, Yapay zeka, Navigasyon için Robotik, Muayene ve Montaj, Yüz ve jest tanıma için Bilgisayarla Görme, Sanal gerçeklik, tıbbi analizde yer almıştır.
Tıbbi uygulamalar
Veri kaydı ve fizyolojik analiz için gelişmiş sofistike araçlar geliştirilmektedir. Hastalıkları teşhis etmede ve iyileştirme amacıyla daha faydalı oldukları kanıtlanmıştır.
Kullanılan tıbbi cihaz ve ekipmanlardan bazıları şunlardır:
- İnsan veya hayvan vücudunda meydana gelen iç sesleri dinlemek için stetoskop
- Vücut sıcaklığındaki, nabızdaki, solunumdaki ve kan akışındaki değişiklik nedeniyle hastanın durumunu bilmek için Solunum Monitörleri.
- Defibrilatör, kalp kaslarına elektrik çarpmasına neden olur ve kalbi normal çalışma durumuna geri getirir.
- Kandaki şeker seviyelerini ölçmek için glikoz ölçer.
- Kalp atışı sayısını azaltmak ve artırmak için Pace Maker.
Meteorolojik ve Oşinografik
Çevresel izleme, çeşitli sensörler ve Otomatik hava istasyonları aracılığıyla yapılır. Onlardan bazıları:
- Havanın iyi veya kötü olduğunu tahmin etmek için barometre. Bir gösterge olarak atmosferik basınç seviyesini verir. Basınç seviyesi yüksekse hava iyi, basınç düşükse hava kötü demektir.
- Anemometre rüzgar hızını ve rüzgar yönünü ölçer
- Devirme Kovası Veri kaydedici gibi Otomatik hava istasyonunda periyodik olarak depolanan yağış miktarını ölçmek için Yağmur ölçer.
- Nem Ölçümü Higrometre
- Drifter Şamandıra okyanustaki akım, sıcaklık ve basınç seviyelerini ölçer
- Nem, sıcaklık, rüzgar hızı ve yönü, güneş radyasyonu, Yağmur ölçeği gibi çeşitli sensörlerden toplanan verileri depolamak için veri kaydedici.
Savunma ve Havacılık
Savunma ve Havacılık uygulamaları şunları içerir:
- Füze Fırlatma sistemleri
- Uzay için Roketatarlar
- Uçak sistemleri
- Kokpit kontrolörleri
- Askeri Radarlar
- Askeri uygulamalar için bom bariyeri
Otomotiv (Otomobiller)
- Çarpışma önleyici ünite
- bilgi-eğlence konsolu
- Kilitlenme önleyici fren sistemi
- Seyir kontrolü
- Çekiş kontrolü
- Pencere düzenleyicileri
- Elektronik Kontrol Ünitesi (ECU)
- Hava yastığı kontrolü
Sonuç
Elektronik çok geniş bir alana sahip ve elektronik aletler olmadan günlük hayatımızın gerçekleşmesi mümkün değil. Yarı iletkenler alanında teknoloji hızla ilerliyor ve güncellenmiş elektronik uygulamalar dünyayı şekillendirecek.
Add Comment